Cell-free synthetic biology for in vitro biosynthesis of pharmaceutical natural products.
Cell-free synthetic biology for in vitro biosynthesis of pharmaceutical natural products.
复制标题
无细胞的合成生物学，用于药物天然产物的体外生物合成。
DOI：
10.1016/j.synbio.2018.02.002
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发表时间：
2018-06
影响因子：
4.8
通讯作者：
Liu W
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li J;Zhang L;Liu W
具有重要生物活性的天然产物一直是药物发现和开发的丰富资源。为了利用这些有价值的化合物的潜力，需要开发出快速和可持续生产的可靠方法。通过体外重建整个生物合成途径的药物天然产物的无细胞生物合成代表了这样一种解决方案。在这篇综述中，我们专注于在体外生物合成的两个重要类别的天然产物，聚酮化合物（PKs）和非核糖体肽（NRP）。首先，我们总结了纯化的酶为基础的系统的生物合成的PK，NRP和PK/NRP的杂交。然后，我们介绍了无细胞蛋白质合成（CFPS）为基础的天然产物生产技术。在此基础上，我们讨论了无细胞合成生物学在天然产物体外生物合成中的挑战和机遇。
Natural products with significant biological activities continuously act as rich sources for drug discovery and development. To harness the potential of these valuable compounds, robust methods need to be developed for their rapid and sustainable production. Cell-free biosynthesis of pharmaceutical natural products by in vitro reconstruction of the entire biosynthetic pathways represents one such solution. In this review, we focus on in vitro biosynthesis of two important classes of natural products, polyketides (PKs) and nonribosomal peptides (NRPs). First, we summarize purified enzyme-based systems for the biosynthesis of PKs, NRPs, and PK/NRP hybrids. Then, we introduce the cell-free protein synthesis (CFPS)-based technology for natural product production. With that, we discuss challenges and opportunities of cell-free synthetic biology for in vitro biosynthesis of natural products.
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